JPS6139516A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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Publication number
JPS6139516A
JPS6139516A JP16040484A JP16040484A JPS6139516A JP S6139516 A JPS6139516 A JP S6139516A JP 16040484 A JP16040484 A JP 16040484A JP 16040484 A JP16040484 A JP 16040484A JP S6139516 A JPS6139516 A JP S6139516A
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JP
Japan
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diffusion layer
melting point
silicide
high melting
point metal
Prior art date
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Pending
Application number
JP16040484A
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English (en)
Inventor
Juri Kato
樹理 加藤
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体装置製造における、金mW線と半導体
基板N型拡散層を接続するコンタクトの形成方法に関す
る。
従来の半導体装置製造における金属配線と半導体基板N
型拡散層を接続するコンタクトの形成は、Appl、p
hys、Lett、、a3(i2)、is Decem
ber(1985)の様に、N型拡散層と金属配線を接
続するコンタクト穴を形成後A1またはAl−8iを蓄
積し、A8などのイオン注入の後、配線をパターニング
し、450℃程度のアニールを行なうことにより、オー
ミック接合の形成かなされていた。
しかし、前述の従来技術では、次の3個の問題を有スる
・第1に、コンタクト穴がN型拡散層上からはずれたり
、N型拡散層端に形成された時、A 1配線がN型拡散
層外の!サブストレートと接続し、もれ電流を生じるた
め、N型拡散層とコンタクト穴の合わせ余裕を大きく取
る必要があり、rJS工の微細化・高集積化を困難にす
る。次に、浅いN型拡散上のA1またはAl−3iは、
Asイオン注入時やアニール熱処理時にA1が浅い接合
をつき抜け、接合特性を劣化させるため浅いN型拡散層
の信頼性を損なう。最後に、微細化されたA1またはA
l−8i配線は耐エレクトロマイグレーションが弱<L
SI動作時の配線の信頼性に欠けるという問題があった
O 従りて、VLSIの製造において、従来の配線とN型拡
−散層接続のコンタクト形成方法は、V、LSIの高集
積化及び高信頼性を困難にしていた。
そこで、本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、合わせ余裕を必要とせず高信
頼性な接合特性を持つコンタクト形成技術を提供し、V
LSIの高集積化及び高信頼性を可能にすることにある
O 本発明の半導体装置製造方法は、コンタクト穴には、W
、T’i、Mo、Taなどの高融点金属またはシリサイ
ドが埋め込まれた後、ウエーノ1基板表面にスピン・コ
ーターにより燐を含むSO,G(Sp 1n−On−G
l as s ) 、以下So、PSGと呼ぶ(旦pi
n−On−PhosphosilicateGlass
)・を塗布し・500℃以下の低温でベークした後、ハ
ロジェン・ランプ−により900℃以上の短時間熱処理
を行ない、該コンタクト大工のN型拡散領域に、該高融
点金用またはシリサイドを通して、燐を拡散することを
特徴とする0本発明の作用を述べれば、コンタクト穴に
埋め込まれた高融点金属、またはシリサイドは、コンタ
クト抵抗の低減と耐エレクトロマイグレーションの強化
を可能にする。また5OPSGから拡散される燐は、シ
リコン中より高融点金属やシリサイド中のほうが拡散係
数が数桁大きく、例えば、1000℃、6秒のハロジェ
ン・ランプ熱処理を行なえば、コンタクト穴に埋め込ま
れた高融点金属またはシリサイド中を・5opsa拡散
源から生じた燐が通過し、コンタクト穴領域のシリコン
基板中に約300X程度の燐拡散層ば形成される。
′−従って、高融点金属またはシリサイド下には、自己
整合的に浅い拡散層が形成されることになり、A1配線
がN型拡散層外のP−サブストレートと接続することが
回避でき、高融点金属、シリサイドまたはA1配線がN
型拡散層をつき抜けることはなく、必ず300X燐拡散
層が存在する。このため、N型拡散層とコンタクト穴の
合わせ余裕を考える必要がなく、LSIの微細化・高集
積化を可能にし、かつ、信頼度の高い浅いN型接合を得
ることができる。5OPSGとハロジェン・ランプ短時
間熱処理を用いることによる長所は、sopsam布と
ハロジェン・ランプは装置が低コストであると同時にカ
セット・ツー・カセットの単純な工程であるためLSI
の製造コストが安価になるという点と、熱処理が短時間
で行なわれるため、LSIの不純物濃度分布、例えばM
OS−1rl!iTのソース及びドレインの横波がりな
どを制御でき、しかもコンタクト水下に浅い接合が形成
できるという点に有る。
第1図は、本発明の実施例における、コンタクト穴領域
の半導体基板に浅い拡散層形成を行なう半導体装置製造
の断面図である。N型拡散層2が形成されたシリコン半
導体基板1には、層間絶縁膜SiO□が形成され、金属
配線と半導体基板N型拡散層とを接続するコンタクト穴
を形成後、高融点金属またはシリサイド4を蓄積後・ス
ピン・コーターにより5OPSG5を塗布し・ベータ後
・ハロジェン・ランプ6を用いて短時間熱処理を行なっ
ている。7は、シリコン基板への光の照射が均一になる
ように設計されたミラーである。
第2図は、従来技術により金属配線8とN型拡散WI2
を接続するコンタクト形成を行なう半導体装置製造の断
面図である◎従来技術では、N型拡散層2が形成された
シリコン基板上に、層間絶縁膜3を形成し、金属配線と
半導体基板N型拡散層とを接続するコンタクト穴10を
、N型拡散層2と合わせ余裕を充分(zl、5μm)に
取り、穴を形成後、A1またはAl−8i8を蓄積し、
Asなどのイオンを注入後、450℃程度の熱処理を行
なうことによりオーミック接合の形成がなされる。この
時、コンタクト穴10は、拡散層2の外部に出ないよう
に、合わせ余裕が大きく必要となりLSIの微細化を防
げる。さらにN型拡散層2が浅くなるとA1またはAl
−3i8は、A8注人や熱処理により、拡散層2をつき
抜はシリコン基板1と金に配Is8の間にもれ電流が生
じる。また・LSIの微細化に伴いA1配m8が細くな
り、LSIの動作時にエレクトロマイグレーションが生
じ、LSIの信頼性を損う。
以上の3点が、VLSIの製造過程において、’VLS
Iの微細化・高信頼性を防げる原因となる。
一方、第1図、第3図に示した本発明による製造方法で
は、第1図のように、コンタクト穴がN型拡散層の外に
出た場合でも、第3図のごとく、5opsa拡散源から
高融点金属または金属シリサイド4を通して形成された
浅い燐拡散MII9が形成されるためA18及び高融点
金属またはシリサイド4からシリコン基板1にもれ電流
が生じることはない。従って、コンタクト穴とN型拡散
層の合わせ余裕は必要としない(−O,Sμm−0μm
)。
また、高融点金属やシリサイド4は耐エレクトロマイグ
レーションが強く高信頼性の配線を提供する0さらに高
融点金属またはシリサイド中の燐拡散が速いためコンタ
クト領域の高融点金属またはシリサイド4の下には必ず
N型拡散層9が存在し、A1配線8は高融点金属やシリ
サイド4がバリアになるため1シリコン基板1につき抜
けることはない。またハロジェン・ランプの短時間熱処
理を用いればN型拡散層9は300X程度の浅い接合形
成も可能でVLSIの微細化を防げることはなし為。
以上説明したように、本発明によれば、コンタクト穴を
高融点金属またはシリサイドにて埋め込んだ後、5OP
−8Gを塗布し、ハロジェン・ランプ熱処理することに
より、合わせ余裕が必要なく高信頼度の浅い接合と配線
とからなるコンタクト形成が可能になり、高集積・高信
頼化されたvLSIの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図、第3図・・・本発明によるコンタクト形成工程
の断面図 第2図・・・従来技術によるコンタクト形成工程の断面
図 1・・・シリコン基板   2・・・N型拡散層3・・
・層間絶縁膜 4・・・高融点金属またはシリサイド 5・・・5OPSG     6・−・ハロジェン・ラ
ンプ 7・・・ミラー      8・・・A1またはAl−
8i9・・・浅い燐拡散N   1o・・・コンタクト
大息  上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  MOSFETからなるLSIの製造において、層間絶
    縁膜で分離される金属配線と半導体基板N型拡散層とを
    接続するコンタクト穴を形成後、該コンタクト穴を、高
    融点金属または高融点金属シリサイドで埋め込み、該高
    融点金属またはシリサイド上には、スピン・コーターに
    より燐不純物を含んだケイ素化合物を含む有機溶剤を塗
    布し、500℃以下の低温でベークした後、ハロジェン
    ・ランプにより900℃以上の短時間高温熱処理を行な
    い、該コンタクト穴領域の半導体基板には、該高融点金
    属またはシリサイドを通して、燐拡散層が形成されるこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP16040484A 1984-07-30 1984-07-30 半導体装置の製造方法 Pending JPS6139516A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16040484A JPS6139516A (ja) 1984-07-30 1984-07-30 半導体装置の製造方法
US06/756,895 US4669176A (en) 1984-07-30 1985-07-19 Method for diffusing a semiconductor substrate through a metal silicide layer by rapid heating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16040484A JPS6139516A (ja) 1984-07-30 1984-07-30 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6139516A true JPS6139516A (ja) 1986-02-25

Family

ID=15714203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16040484A Pending JPS6139516A (ja) 1984-07-30 1984-07-30 半導体装置の製造方法

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JP (1) JPS6139516A (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4941067A (ja) * 1972-08-28 1974-04-17
JPS58168221A (ja) * 1982-03-29 1983-10-04 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPS58223320A (ja) * 1982-06-22 1983-12-24 Ushio Inc 不純物拡散方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4941067A (ja) * 1972-08-28 1974-04-17
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JPS58223320A (ja) * 1982-06-22 1983-12-24 Ushio Inc 不純物拡散方法

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